用邊界元方法研究亞波長金屬光柵的光學特性.pdf

1、自從光波透過金屬薄膜上的亞波長孔徑陣列時會產生超強透射現(xiàn)象被報道以來，具有亞波長金屬光柵結構的光學現(xiàn)象和器件吸引了科學家們越來越多的關注。然而產生這種超強透射現(xiàn)象的物理本質在科學界依然存在著爭議。為了揭示產生超強透射現(xiàn)象的本質，科學家們首先從縫隙結構進行研究，因為這種結構是孔徑結構中最簡單也最為典型的結構。另一方面，2003年Ebbesen小組又指出超強透射特性與金屬薄膜的幾何結構參數(shù)有關，而金屬薄膜的幾何參數(shù)為什么會對超強透射特性產生

2、影響將是一個很有意義的課題。本論文基于嚴格的電磁場理論，從最簡單的單縫結構出發(fā)，研究了不同的金屬單縫結構對超強透射的影響。并進而研究了在組成單縫的金屬薄膜上具有浮雕結構的光柵對超強透射的影響即對亞波長金屬光柵的光學特性的研究。主要研究有： [1]針對邊界積分(BIM)方法速度快、精度低，而二次邊界插值(BEM)方法精度高、速度慢的優(yōu)缺點，將二者優(yōu)點相結合，得到了優(yōu)化邊界積分方法(RBIM)，應用該方法可得到高精度、高速度的數(shù)值模

3、擬結果。 [2]研究了無限結構的亞波長金屬縫隙的對稱性對透射特性的影響。研究發(fā)現(xiàn)無論縫的幾何結構如何，在480～750nm的波長范圍內存在兩個透射峰，但縫的形狀對透射率的影響不同，對稱和反對稱正弦形曲線縫透射率是矩形縫的兩倍。 [3]研究了亞波長金屬光柵的光學特性?？疾榱瞬煌芷诩安煌瑢ΨQ性幾何結構的光柵的光學特性。詳細討論了周期光柵和非周期光柵及對稱和不對稱結構光柵的透射特性。此研究暗示了在亞波長金屬結構中采用等效折射